南水北调西线一期工程调水区径流量与影响因子关系分析——以达曲为例

以达曲为例,利用朱倭站1961~1996年的水文资料及东谷站的降水量资料,分析南水北调西线一期工程调水区径流量与影响因子的关系,结果表明:年平均气温呈上升趋势,其线性变率为0.24℃/10 a,36年共上升了0.864℃,以20世纪80年代以后上升趋势更为显著;年蒸发量呈增加趋势,其线性变率为+2.78 mm/10 a;年平均降水量及春、冬及非汛期降水逐年增加,其中年平均降水气候倾向率达+5.2 mm/10 a;调水区达曲的年平均径流及春、秋、汛期、非汛期流量呈逐年增加趋势,其中以春季和非汛期尤为明显。虽然气温升高、蒸发量增大,但这不是影响径流的直接因素,其增量还不足以抵消降水对径流的增加,降水是影响调水区径流量多少的主要气候因子。     

无人水面航行器全局路径规划方法研究

针对无人水面航行器(unmanned surface vehicle,USV)的路径规划问题,提出了基于粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)和费马螺旋曲线(Fermat’s spiral,FS)的全局路径规划算法。首先,采用PSO全局路径规划算法,搜索航路点序列并将其顺序连接,以获得可行、最短且绝对安全的折线路径。其次,利用FS曲率可从零变化且连续的特点,设计FS光顺折线路径策略,使得所规划路径的方位和曲率均为连续函数,进而可应用于精确的路径跟踪等运动控制中。考虑到USV的机动性能限制,在FS过渡曲线设计中加入了最小回转半径约束。仿真结果表明,本文所提方法能够生成一条满足USV自身机动性能限制,且方位和曲率均为连续函数的可行光滑路径,从而能够使得USV实现真正意义上的完全自主航行。     

南四湖清障工程行洪分析

根据1999年竣工的南四湖清障工程实施前后的水文观测资料,从湖区水面比降、洪水落平时间等要素的变化,进行了湖区行洪分析。通过分析发现:工程的实施,降低了卡口段的水位,减小了工程位置以下的湖区水面比降,缩短了湖区行洪时间,加快了洪水宣泄,使入湖河道洪水尽快下泄,提高了湖区行洪能力,分析成果对南四湖防洪调度以及进一步做好湖内清障工程,具有重要的参考价值。     

脉动气流对沸腾表面水分蒸发影响的数值模拟

【目的】考察脉动气流掠过沸腾水面时,流动参数对水分蒸发效果的影响,探究脉动气流强化蒸发过程的机理。【方法】建立二维物理与数学模型,采用商用软件ANSYS FLUENT 14.5进行数值模拟,研究正弦脉动气流掠过沸腾水面时水分的蒸发情况,分析一定蒸发时间内脉动气流的振幅、频率、气流速度以及温度对水分蒸发的影响。【结果】相比于匀速气流,气流脉动时沸腾表面水分的相对蒸发量提高了约50%;脉动气流的相对振幅从0增加至1.0时,沸腾表面水分的相对蒸发量提高了约1.8倍;脉动气流的频率从0 Hz增加至110 Hz时,沸腾表面水分的相对蒸发量呈现出先增加后减小的变化;气流速度从4 m/s增加至10 m/s时,沸腾表面水分的相对蒸发量提高了约15.3倍;脉动气流的温度对沸腾表面水分蒸发的影响不明显;气流脉动时,水分蒸发速率呈周期性变化。【结论】脉动气流周期性地对水面水蒸气浓度边界层进行扰动,强化了水面的对流传质,从而促进了水分蒸发。     

基于不透水面的中国县城建成区识别与时空演变研究

县城建成区的时空演变特征是县城发展状态的重要指示器，对新型城镇化和乡村振兴战略决策具有参考价值。本研究基于不透水面数据构建中国县城建成区的识别方法，提出县城建设集中度指数，并由此揭示了2010—2020年中国县城建成区的时空演化特征。研究结果：(1)本研究建立的技术方法可有效识别中国县城建成区边界，制备的30 m×30 m数据集精度高于已有的典型数据集。(2) 2020年，中国超过64%的县城建成区面积在10 km²以下，面积超过20 km²的县城主要集中在黄淮海平原、长三角、海峡西岸以及湘、赣、川的省会都市圈。2010—2020年县城建成区扩张较快的县域主要集中在中西部省份，且呈现出在西南地区空间集聚的特征。(3) 2010—2020年近60%县域的县城建设集中度增加，县城建设集中度较高的县域集中在中西部地区。总体上，地形起伏度越大，县域经济发展水平越高，县城建设集中程度也越高，且随着时间变化集中趋势不断增强。研究认为，应当加强对县城建设用地的动态监测，提高建成区土地的节约集约利用水平，做大做强县城，推进以县城为重要载体的新型城镇化建设和城...     

基于多源遥感的大尺度高分辨率不透水面深度学习提取方法EI北大核心CSCD

深度学习是提取不透水面的一类重要方法,具有精度高,泛化性强等优势。但是模型的训练需要依靠大量的训练样本。尤其是在高分辨率、大尺度不透水面制图时,获取数量足够且高质量的训练样本非常费时费力。因此,本文结合多源遥感影像与开源数据,提出了一种大尺度高分辨率不透水面自动提取方法。该方法首先从众源数据OpenStreetMap中自动获取训练样本,然后用开源的不透水面产品对噪声样本加权,减小标签噪声对模型训练的负面影响;在此基础上,构建了一种三分支的超轻量级CNN模型,融合光学、SAR和地形数据生成10 m不透水面产品。以越南全境为试验区,对本文方法进行了验证。试验结果表明,本文提出的方法分类总体精度和Kappa系数分别为91.01%和0.82,优于目前已发布的不透水面产品。本文研究成果可为澜湄流域等热带亚热带城市可持续发展和生态环境保护提供基础技术和数据支撑。     

基于GEE和机器学习的不透水面提取研究——以成渝地区为例

随着城镇建成区范围不断扩大，不透水面面积急剧扩张，对区域生态和经济产生严重影响，对不透水面的快速、准确识别显得尤为重要。文中以成渝地区双城经济圈的两大核心城市为研究对象，基于GEE云平台和Landsat 8影像，构建光谱波段、光谱指数和纹理指数的分类特征，利用最小距离(MD)、分类回归树(CART)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)和朴素贝叶斯(NB)5种机器学习算法，提取不透水面信息。结果表明，RF算法效果最好，提取结果与实际最相符，CART和SVM算法精度差异不大。本研究可为不透水面提取提供方法和技术参考。     

长时间序列1984年—2020年密云水库水面信息遥感监测与分析

密云水库在防洪、灌溉、发电、养殖、旅游、供应城市用水等方面产生了巨大效益，准确地完成水库制图并分析其特征时空变化对密云水库生态环境监测及管理具有重要意义。本文以密云水库为研究区域，收集了1984年—2020年所有的Landsat 5和Landsat 8遥感影像，利用水体的光谱、地形、时空特征，研究并解决了水库水体动态制图中的云、阴影、冰雪干扰，同物异谱及混合像元等难点问题，提出了一套自动化且高精度的水库水体动态制图算法，在无云无冰雪的情况下的总体精度高达98.2%，并引入了景观分裂度指数分析密云水库形态变化。基于制图结果发现水库水面面积变化可划分为5个时期：“增长期”(1984年—1993年)、“巅峰期”(1994年—1999年)、“衰落期”(2000年—2003年)、“保护期”(2004年—2014年)、“恢复期”(2015年—2020年)，期间水库东、西两区经历了“三分三合”的过程，水库面积最大达到151.6 km²(1995年)，最小仅为57.3 km²(2004年)；每年的最大面积出现在8—9月份，最小面积出现在5月份。此外，还讨论了...     

一种水平面估计的水域环境视觉SLAM算法

针对内河水域环境水面镜像极易受扰动产生扭曲形变，从而导致视觉SLAM位姿估计不准确的问题，提出匹配地图点和最大梯度估计的方法用于估计水平面位置，区分了水域环境和真实环境的地图点。提出了一种判断水域环境可靠性方法，用于决定追踪侧重于真实环境或全局环境；建图环节中保留水域环境的地图点，用于估计当前水面范围。基于USVInland数据集提供的内河水域场景测试表明，相比原ORB-SLAM3算法，该文算法在仿真平台运行速度比原算法多花费约10%的时间，但绝对轨迹误差平均降低了47%。